水利工程施工中软基处理措施分析

孙德亮

摘 要：水利工程作为稳定社会发展的基础工程近年来受到了国家的重点关注，随着经济建设以及社会建设进程的推进，水利工程施工数量也逐年递增。而水利工程作为一项综合性较强的工程，其施工质量会涉及施工地形地貌以及施工人员的综合素质、建设方案的选择、地基基础的施工等方面。尤其地基的建设，是影响整个水利工程施工质量的关键。在水利工程施工中经常会遇到软土地基的处理问题，这会直接影响整个工程的使用寿命以及施工质量。文章主要分析了水工建设中有关软基处理相关问题，通过对软土地基特点的分析，提出了几点处理措施，希望能够为施工中相关问题的解决提供参考。

关键词：软土地基；水利工程；处理措施

软土地基不同于普通地基之处在于其土质空隙相对较大，土壤中的含水量较高，因此土质松软，地基强度相对较低，无法承受过多的荷载，在此地基上建设水利工程容易出现倒塌和溃堤。如若不能妥善处理软土地基，则会对整个工程质量以及工程安全造成影响，降低水利工程的使用寿命。所以，必须对做好软基处理，通过科学有效的方式，提升软基稳定性，确保工程的顺利推进。

1 软土地基特点

1.1 高压缩

由于软土地基强度相对较小，因而其压缩性相对较高。在水工建设中，由于工程量大，工程质量也打，因而随着工程的推进，工程总体质量的加大会导致软基塌陷。若软基上单位面积压力大于0.1MPa，那么必然会引发塌陷，影响工程质量。

1.2 沉降快

由于软基的高压缩性，导致其沉降速度高于一般土质，沉降速度也会随着工程质量的加大而改变。

1.3 低强度

软土是构成软基的主要成分，其强度低、土质松软，因而软基强度也相对较低。

1.4 低透水

粘性土、淤泥质土也是构成软基的基本成分，其透水性差，因而导致土壤中的水分很难排出。

1.5 土质不均

软土地基构成多种多样，土质不同则基础密度、强度以及硬度也不尽相同。这一特点导致施工中基础受力不均，因而极易出现溃坝、塌陷以及崩裂等问题。

2 软基处理措施

软基的主要成分包括泥炭、松软土、砂质土、粘性土以及有机质土等颗粒较大、较为松散或者淤泥质土等，该类土质含水量较大，土质松软，因而压缩性高，强度较小。若以软基作为水利工程的基础，则无法承载工程压力。如若不及时处理，则容易出现溃坝、倒塌以及沉降等问题。为了保证工程质量，提高工程安全性，延长工程使用寿命，必须对软基进行适当处理，从而使之满足施工要求。常见的软基处理方式主要有四种，下面便针对这四种方式进行简要叙述。

2.1 换填法

换填管理法是软土地基处理中常用的方法之一，原理是换用符合施工要求的土质来取代软土，从而使得土地满足水利工程建筑的地基设计要求。在进行换填管理法施工过程中，先用大型机械设备将不符合水利工程建筑的地基设计要求的软土质全部挖出，根据相应的水利工程质量等级要求，填入恰当的能够满足水利工程建筑的地基设计要求的土质，并对所填充的地基进行夯实，确保水利施工的顺利进行。

一般而言，填充土质由多种土质组成，包括碎石、粗砂、鹅卵石等成分，为保证填充地基的稳固性，通常填充地基分为多层，第一层为碎石和矿渣垫层，这对增加地基透水性十分重要，高缝隙、高强度的碎石、矿渣在确保地基高强度的前提下，实现了地基的高透水，从而确保了地基的质量，保证了水利工程的施工质量；第二层为灰土和素土垫层，这个垫层在平衡桩体和桩间土在荷载情况下共同承担荷载中起着十分重要的作用，确保了地基的受力平衡，加强了地基的稳固性；第三层是砂和砂垫层，砂和砂垫层有助于淤泥土质的水和气体的排出，促进土质结固，提高地基的承载力。在具体实践中，要根据不同的情况，适当变通换填管理法，充分做好软土地基处理工作。

2.2 排水砂垫层法

在软土地基处理中，排水砂垫层法也是重要方法之一。排水砂垫层法通常运用于富含大量水分的淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭等土质，通过对土质进行排水，以增加土质强度、减缓土质压缩性，从而使得土质满足水利工程建筑的地基设计要求。

在施工过程中，通常在软土地基底部填充一层高渗水的砂垫层，随着水利工程施工的进行，软土层中的水分则会在压力的作用下不断被排挤，通过砂垫层排除，使得软土层含水量降低，软基得以固结，从而提升地基强度，保证基础土质能够满足施工设计需要。但是在施工中需要注意，应当在砂垫层上设置隔水层，即铺垫具有一定隔水性的粘土层，以此避免出现地下水反渗问题。

鹅卵石以及粗砂等缝隙高、透水性好且强度大的材料通常是砂垫层的最佳材料，不但能够保证排水性能，还能在一定程度上提高地基强度。在填充砂垫层的过程中，必须均匀搅拌砂垫层，并固定地基基坑，保证砂垫层在基坑底部被夯实、平整。另外还需要设置好排水槽进行引水，令渗透水及时排除，避免倒流，加快地基的固结。

2.3 化学固结

有些施工场地由于自然原因，无法利用常规的处理方式解决软基问题，那么通过化学固结的方式能够有效提高地基强度。化学固结顾名思义，是利用化学材料填充软基，对其进行有效改造，以此提高软土地基的性能，降低软基压缩性，令其承载力得以提升，从而使得施工地土质可以满足施工需求。

常见的化学固结处理方式主要有四种，即深层搅拌法、加筋法以及灌漿法和硅化加固法，下面便针对这四种方法进行简要叙述。（1）深层搅拌法。该种方法类似于灌浆法，主要利用了水泥等材料，通过将该类物质同软基中的土组织混合，即利用搅拌机充分搅拌，在软基中混入水泥，待水泥固结后，使得软土地基强度得以提升。（2）加筋加固法。该种方法主要将韧性高且强度大的人工合成材料填充在软基中，从而令软土同添加材料结合在一起，在高压环境下产生高摩擦，从而提升软基的整体韧性和强度，这在软基处理中效果较为理想，能够有效解决软基触变和地基变形问题。另外人工合成材料的韧性大强度高，能够在小面积的基础沉降、断裂中起到阻止、减缓的作用，提高了基础的稳定性。（3）灌浆法。灌浆法是软基处理中常用的方法，主要在软基中灌浆、填充入石灰石、木质素类物质，在化学反应的作用下，加固淤泥质粉土以及粘性土，保证处理后的地基能够满足工程施工需要。（4）硅化加固法。该种方法主要利用了氯化钙同硅酸钠之间的化学反应，通过这种化学反应生成能够粘合软土组织的胶状凝聚物，从而提高地基基础的强度，满足地基的施工设计需要。

2.4 旋喷法

这里所说的旋喷法是一种物理处理方法，也是水工建设中软基处理最常用的方式之一。在软基处理中，将旋转喷头下到软基底部，在缓慢提高过程中，将加固物以高速旋喷的方式加入地基中，从而形成旋喷桩。从而提高软基硬度，避免软基在施工中的横向扭动，提高软基强度。

3 结束语

通过上述分析可以看出，软基处理是保证水利工程施工质量的关键环节之一，目前软基处理方法较多，但在实际施工中需要依照工程的实际需要，具体情况具体分析，结合工程施工建造级别要求、具体基础土质等，严格依照质量规定对软基进行处理，并且还需要充分考虑造价问题、把握施工时间，保证工程按期完成。合理科学的软基处理方式不但能够有效改造工程地基环境，还能够降低施工成本，在满足工程设计要求的基础上，缩短施工周期。软基处理是水利施工中的重点，在未来的发展中水利工程技术人员仍旧需要不断进取、开拓创新，不断改进软基处理工艺，这样才能更好地推进我国水工建设事业的发展。

参考文献

[1]党科伟.水利施工中软土地基的处理方法研究[J].建筑工程技术与设计，2015，5.

[2]吴燕，薛大伟.郑青伟.水利施工中软土地基处理技术综述[J].河南科技，2012，13.